创见博客
多数元素
七崽爱吃小饼干2025/12/17阅读 1专栏 算法合集

给定一个大小为 n 的数组 nums ,返回其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的,并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1:

codeType
输入:nums = [3,2,3]
输出:3

示例 2:

codeType
输入:nums = [2,2,1,1,1,2,2]
输出:2

提示:

codeType
n == nums.length
1 <= n <= 5 * 104
-109 <= nums[i] <= 109
输入保证数组中一定有一个多数元素。

进阶:尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

解法:

python
class Solution(object):
    def majorityElement(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        '''
        第一种想法就是遍历一遍数组,建立一个hash表把每种元素的出现次数记下来,出现次数大于n/2的就可以结束
        时间复杂度是O(n) 但是这样空间复杂度就会是O(n)
        第二种方法是可以用快排把元素按顺序排列,n/2位置的元素一定会是众数,也就是出现次数n/2的元素。
        时间复杂度和空间复杂度就是排序的复杂度也就是nlogn
        第三种方法就是随机找一个元素(主要是为了降低空间复杂度),判断该元素是否是众数,因为这个元素占比大于n/2所以选到的概率很大。
        随机找到目标元素的次数的期望为2,也就是说大概率第2次就可以找到目标元素,这部分时间复杂度就是O(1)
        而判断该元素是否是众数的时间复杂度是O(n)
        所以总体的时间复杂度就是O(n),空间复杂度为O(1)
        不过这种方法如果极端情况会发生永远也找不到目标元素的情况
        我觉得可以按顺序进行目标查找,这样最差也会在n/2的位置找到目标元素
        '''
        maj_count = len(nums) // 2 # 向下取整
        for i in range(0 , maj_count + 1): # 要注意只有一个元素的情况
            # 该解法超时了,会卡在最坏的情况上
            # if  sum(1 for ele in nums if ele == nums[i]) > maj_count:
            #     return nums[i]
            candidate = random.choice(nums)
            if sum(1 for ele in nums if ele == candidate) > maj_count:
                return candidate
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